يتجاوز عدد حالات جدري القرود الي 1000 حالة في مركز السيطرة على الأمراض

إعادة إحياء العناكب الميتة لتصبح روبوتات موت مخيفة

يستخدم العنكبوت necrobot لرفع مكون من دائرة كهربائية

سيطر الباحثون على أرجل العناكب الميتة بنفثات صغيرة من الهواء.

إن أخذ جسد عنكبوت ميت هامد وإحيائه كإنسان آلي هي فكرة ستكون بمثابة كوابيس لمعظم الناس. لكن العلماء ليسوا معظم الناس. في الآونة الأخيرة ، قام فريق من الباحثين بتحويل جثث عناكب الذئب إلى آلات مخلب على غرار الممرات يمكنها التقاط وتحريك مجموعة متنوعة من الأشياء - بما في ذلك عناكب الذئب الميتة الأخرى.   

ظهرت فكرة القابض العنكبوتي الآلي ، أو روبوتات الموت ، لأول مرة عندما لاحظ الباحثون عنكبوتًا ميتًا ملتفًا في كرة في أحد أركان مختبرهم الهندسي. بعد البحث عن سبب شد أرجل العناكب الميتة بإحكام نحو بطونها ، تعلم العلماء أن مفاصل العنكبوت تم التحكم فيها من خلال نظام ضغط هيدروليكي يفشل عندما تموت العناكب. أدرك الفريق بعد ذلك أنه يمكنهم عكس هندسة هذا النظام الهيدروليكي لاختطاف جثة العنكبوت وإعطائها حياة ثانية كآلة.

من خلال نفخ الهواء في جثث عنكبوت الذئب ، وجد الفريق أنه يمكن تقويم جميع الأرجل الثمانية في وقت واحد ولفها مرة أخرى لإنشاء حركة شد يمكن استخدامها بعد ذلك لرفع الأشياء. يمكن لعناكب الذئب - وهي مجموعة تضم ما يقرب من 2400 نوع في عائلة Lycosidae - أن تحمل أشياء أكبر بكثير منها ولديها شعر صغير على أرجلها مما يمنحها قبضة إضافية. أوضح الباحثون في دراسة جديدة  أن هذا يعني أن الروبوتات يمكن أن تلتقط مجموعة متنوعة من الأشياء ، بما في ذلك المكونات الكهربائية الدقيقة ، والشبكات غير المنتظمة ، ونعم ، عناكب الذئب الميتة.

يعتقد الباحثون أن عملهم يمكن أن يلهم إنشاء روبوتات أخرى من الجثث أو أجزاء الجسم الفردية لحيوانات ميتة أخرى. قال كبير مؤلفي الدراسة دانييل بريستون ، الأستاذ المساعد في الهندسة الميكانيكية في جامعة رايس في هيوستن ، في بيان: إنه شيء لم يتم استخدامه من قبل ، ولكن لديه الكثير من الإمكانات.

في البشر والفقاريات الأخرى (الحيوانات ذات العمود الفقري) ، يتم التحكم في معظم المفاصل عن طريق أزواج عضلية معادية ، وهي عضلات متعارضة تسحب المفصل في اتجاهات مختلفة. مثال على زوج عضلات معادية في البشر هو العضلة ذات الرأسين والعضلة ثلاثية الرؤوس: عندما تنقبض العضلة ذات الرأسين وترتاح العضلة ثلاثية الرؤوس ، تنحني ذراعنا عند الكوع ؛ عندما تنقبض العضلة ثلاثية الرؤوس وترتاح العضلة ذات الرأسين ، تستقيم ذراعنا مرة أخرى. 

ومع ذلك ، فإن العناكب لديها فقط عضلة مثنية واحدة في مفاصلها تسمح لها بثني أرجلها. لتقويم أرجلهم مرة أخرى ، تستخدم العناكب نظام الضغط الهيدروليكي ، والذي يتضمن دفع الدم من حجرة بالقرب من الصدر ، والمعروفة باسم الورم الحميد ، إلى الساقين. يعمل الدم كمضاد للعضلة المثنية الفردية ويدفع المفصل إلى الخلف. لكن عندما يموت العنكبوت ، لا يوجد شيء يدفع ضد هذه العضلة ، وتغلق المفاصل.

وقالت فاي ياب ، كبيرة الباحثين في الدراسة ، وهي طالبة دكتوراه في الهندسة الميكانيكية بجامعة رايس ، في البيان: عندما يموتون ، يفقدون القدرة على الضغط على أجسادهم بنشاط. هذا هو السبب في أنها تتجعد.

لتحويل عناكب الذئب إلى روبوتات نخرية ، أعاد الباحثون إنشاء النظام الهيدروليكي للعناكب ، واستبدل الدم بالهواء. قام الفريق بإدخال إبرة في بروس جثة عنكبوت جافة وقاموا بتثبيتها في مكانها. عندما نفخوا الهواء في الحجرة من خلال الإبرة ، أدى تدفق الهواء إلى تنشيط النظام الهيدروليكي تمامًا كما يفعل العنكبوت المتدفق ، مما يجبر الساقين على الاستقامة. عندما تم امتصاص الهواء مرة أخرى من خلال الإبرة ، عادت الساقان إلى وضعهما الطبيعي الملتف.

عادة ، تتحكم العناكب في كل رجل على حدة من خلال الصمامات التي تضبط تدفق الدم إلى كل طرف. كان الباحثون قلقين بشأن كيفية تأثير ذلك على حركة العناكب ، حيث لم تكن هناك طريقة سهلة لفتح صمامات أرجل الجثث. ولكن اتضح أنه في العناكب الميتة ، كانت الصمامات عالقة بشكل دائم في الوضع المفتوح ، على حد قول بريستون. وأضاف أن هذا سمح للباحثين بالتحكم في جميع أرجل النكوبوت في وقت واحد ، مما يجعلها مثالية للإمساك بالأشياء.

يستخدم الباحثون الميكروبوت لتحريك جسم صغير عن طريق نفخ الهواء داخل الإبرة وخارجها.

كانت عناكب الذئب الميتة مناسبة تمامًا لمهمتها الجديدة بحيث تمكن الباحثون من إنشاء ميكروبوت عامل في محاولتهم الأولى. وقال ياب أخذنا العنكبوت ووضعنا الإبرة فيه دون أن نعرف ما سيحدث. وعندما فعلنا ذلك ، نجح الأمر في المرة الأولى ، فورًا. وأضافت أنه من النادر للغاية أن ينجح المهندسون بهذه السرعة عند القيام بهذا النوع من تجارب التجربة والخطأ. 

وأظهرت تجارب أخرى على الروبوتات أنه بإمكانها رفع الأشياء التي تزن أكثر من 130٪ من وزنها بشكل موثوق ، وفي بعض الأحيان ، يمكنها رفع المزيد. ومع ذلك ، بعد حوالي 1000 دورة من فتح وإغلاق أرجلها ، أصبحت الروبوتات أقل كفاءة وظهرت عليها علامات التلف. 

قال بريستون: نعتقد أن هذا مرتبط بمشاكل جفاف المفاصل. ومع ذلك ، يعتقد الباحثون أنه يمكنهم في نهاية المطاف التغلب على هذه المشكلة عن طريق طلاء الأرجل ببوليمرات خاصة ، مما يطيل عمر النكات.

ووفقًا للبيان ، فإن الروبوتات لديها مجموعة واسعة من التطبيقات المحتملة. أظهر الفريق بالفعل أنه يمكن استخدام القابض العنكبوت لنقل المكونات الهشة في الدوائر الكهربائية دون إتلافها ، مما يلمح إلى فائدتها للمساعدة في تجميع الإلكترونيات الدقيقة وغيرها من مشاريع البناء الصغيرة الحجم. وذكر الفريق في الدراسة أنه إذا تمكن العلماء من تكرار عملهم مع الأنواع الأخرى ، فقد يؤدي ذلك إلى توسيع نطاق المشاريع التي يمكن أن تستفيد من اللمسة الدقيقة للروبوتات. 

وقال ياب إن علماء البيئة يمكنهم أيضًا الاستفادة من الروبوتات لجمع الحشرات الحية للدراسة من البرية دون الإضرار بها. وأضافت أنه من المرجح أن تكون العناكب التي تم إنعاشها أدوات فعالة للغاية لالتقاط الحشرات لأن أرجلها قد تطورت خصيصًا للقبض على مفصليات الأرجل الصغيرة ، ويمكن أن يساعد تمويهها الطبيعي في إبقائها مخفية في الحقل.

يمكن أن يساعد أيضًا استخدام necrobots بدلاً من التركيبات الميكانيكية المصنوعة من المعدن والبلاستيك في تقليل النفايات الناتجة أثناء تصنيع الأدوات. قال بريستون: إن العناكب نفسها قابلة للتحلل. لذا فنحن لا نقدم تيارًا كبيرًا من النفايات ، والذي يمكن أن يمثل مشكلة مع المكونات الأكثر تقليدية.

تعتبر عناكب الذئب شائعة للغاية ومنتشرة ويسهل جمعها ، لذلك سيكون هناك إمداد وفير ورخيص من جثث العنكبوت للمهندسين لتحويلها إلى روبوتات - طالما أن هؤلاء المهندسين ليسوا كارهين للعناكب ، أي